DE112010002822T5 - HOUSING FOR LIGHT EMITTING DIODES - Google Patents
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Abstract
Hier wird ein Gehäuse für Licht emittierende Dioden mit einen Gehäusekörper offenbart, der einen Hohlraum, einen Licht emittierenden Diodenchip mit einer Mehrzahl von Licht emittierenden Zellen, die miteinander in Reihe geschaltet sind, einen Leuchtstoff, der eine Frequenz von Licht umwandelt, das von dem Licht emittierenden Diodenchip emittiert wird, und ein Paar von Ableitelektroden aufweist. Die Licht emittierenden Zellen sind zwischen dem Paar von Ableitelektroden in Reihe geschaltet.Here, a housing for light emitting diodes is disclosed with a housing body which has a cavity, a light emitting diode chip with a plurality of light emitting cells which are connected in series with one another, a phosphor that converts a frequency of light from the light emitting diode chip, and having a pair of lead electrodes. The light emitting cells are connected in series between the pair of lead electrodes.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für Licht emittierende Dioden und, genauer gesagt, ein Hochspannungsgehäuse für Licht emittierende Dioden, das unter Hochspannungsbedingungen betrieben werden kann.The present invention relates to a housing for light-emitting diodes and, more particularly, to a high-voltage housing for light-emitting diodes, which can be operated under high voltage conditions.
Hintergrund der TechnikBackground of the technique
Licht emittierende Vorrichtungen mit Licht emittierenden Dioden, beispielsweise Gehäuse für Licht emittierende Dioden, werden weit verbreitet nicht nur für Anwendungen, wie beispielsweise Kontrollleuchten, elektronische Anzeigetafeln und Anzeigen aufgrund der Fähigkeit verwendet, verschiedene Farben zu verwirklichen, sondern ebenfalls zur allgemeinen Beleuchtung aufgrund der Fähigkeit weißes Licht zu verwirklichen. Licht emittierende Dioden werden zunehmend auf verschiedenen Gebieten aufgrund von vorteilhaften Merkmalen, wie beispielsweise hoher Wirkungsgrad, lange Betriebslebensdauer und Umweltfreundlichkeit verwendet.Light emitting devices with light emitting diodes, for example, light emitting diode packages, are widely used not only for applications such as pilot lights, electronic billboards, and displays due to the ability to realize different colors, but also for general lighting due to the white capability To realize light. Light emitting diodes are increasingly being used in various fields because of advantageous features such as high efficiency, long service life, and environmental friendliness.
Eine weißes Licht emittierende Vorrichtung ist allgemein aus einer Kombination einer blaues Licht emittierenden Diode und eines gelben Leuchtstoffs zusammengesetzt. Da jedoch die weiße Licht emittierende Vorrichtung, die aus der Kombination der blaues Licht emittierenden Diode und des gelben Leuchtstoffs zusammengesetzt ist, weißes Licht mit hoher Farbtemperatur aufgrund des Fehlens einer roten Farbregion emittiert, ist sie zur allgemeinen Beleuchtung nicht geeignet.A white light emitting device is generally composed of a combination of a blue light emitting diode and a yellow phosphor. However, since the white light emitting device composed of the combination of the blue light emitting diode and the yellow phosphor emits white light having high color temperature due to the absence of a red color region, it is not suitable for general lighting.
Obwohl ein roter Leuchtstoff ebenfalls verwendet werden kann, um eine warme weiße Farbe mit niedriger Farbtemperatur zu verwirklichen, ist eine Anwendung des roten Leuchtstoffs aufgrund des niedrigen optischen Wirkungsgrades des roten Leuchtstoffs begrenzt. Ferner reagieren Leuchtstoffe mit Feuchtigkeit, die von außen absorbiert wurde, und erfahren mit der Zeit eine Wirkungsgradverschlechterung, wodurch die Betriebslebensdauer der Licht emittierenden Vorrichtung verringert wird, und insbesondere erfährt der rote Leuchtstoff eine schnellere Wirkungsgradverschlechterung als ein grüner oder gelber Leuchtstoff, wodurch die Betriebslebensdauer der Licht emittierenden Vorrichtung zusätzlich verringert wird.Although a red phosphor can also be used to achieve a warm white color with low color temperature, application of the red phosphor is limited due to the low optical efficiency of the red phosphor. Further, phosphors react with moisture absorbed from the outside and deteriorate in efficiency over time, thereby reducing the service life of the light-emitting device, and in particular, the red phosphor experiences a faster efficiency deterioration than a green or yellow phosphor, thereby increasing the service life of the phosphor Light emitting device is additionally reduced.
Andererseits ist es notwendig, um die Licht emittierende Vorrichtung auf eine allgemeine Beleuchtung mit einer Haushaltsleistungsquelle oder dergleichen anzuwenden, ein Gehäuse für Licht emittierende Dioden bereitzustellen, das unter Hochspannungsbedingungen betrieben werden kann. Da ein allgemeiner Licht emittierender Diodenchip eine Betriebsspannung in dem Bereich von 2 ~ 4 V aufweist, ist es schwierig, einen einzelnen Licht emittierenden Diodenchip unter Hochspannungsbedingungen zu betreiben. Somit werden mehrere Licht emittierende Diodenchips für den Betrieb bei Hochspannung in Reihe geschaltet. Die Verwendung der Licht emittierenden Diodenchips führt jedoch zu einer Zunahme in der Anzahl von Draht-Bondprozessen und zu einer Zunahme der Gehäusegröße. Ferner ist es notwendig, wenn die Licht emittierende Vorrichtung unter den Hochspannungsbedingungen betrieben wird, für die Licht emittierende Vorrichtung ein Wärmedissipationsmittel für die Behandlung einer großen Wärmemenge aufzuweisen, die daraus erzeugt wird, und Stromleckage zu verhindern, die durch Hochspannungsanwendung verursacht wurde. Insbesondere ist es wahrscheinlich, wenn ein rotes Licht emittierender Diodenchip anstelle des roten Leuchtstoffs zusammen mit einem blaues Licht emittierenden Diodenchip verwendet wird, dass ein rotes Licht emittierender Diodenchip mit einem Verbundhalbleitersubstrat, wie beispielsweise GaAs oder InP, eine Stromleckage durch das Substrat erfahren wird. Die Stromleckage verschlechtert die elektrische Stabilität, wodurch die Verwendung von Licht emittierenden Dioden eingeschränkt wird.On the other hand, in order to apply the light emitting device to general lighting with a household power source or the like, it is necessary to provide a housing for light emitting diodes which can be operated under high voltage conditions. Since a general light emitting diode chip has an operating voltage in the range of 2 ~ 4V, it is difficult to operate a single light emitting diode chip under high voltage conditions. Thus, a plurality of light emitting diode chips are connected in series for high voltage operation. However, the use of the light-emitting diode chips leads to an increase in the number of wire bonding processes and to an increase in package size. Further, when the light emitting device is operated under the high voltage conditions, it is necessary for the light emitting device to have a heat dissipation means for the treatment of a large amount of heat generated therefrom and to prevent current leakage caused by high voltage application. In particular, when a red light emitting diode chip is used in place of the red phosphor together with a blue light emitting diode chip, it is likely that a red light emitting diode chip having a compound semiconductor substrate such as GaAs or InP will undergo current leakage through the substrate. The current leakage degrades electrical stability, thereby limiting the use of light-emitting diodes.
Offenbarungepiphany
Technische AufgabeTechnical task
Die vorliegende Erfindung stellt ein Hochspannungsgehäuse für Licht emittierende Dioden bereit, das eine minimierte Größe aufweisen kann.The present invention provides a high voltage package for light emitting diodes which may be minimized in size.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Gehäuse für Licht emittierende Dioden bereit, das imstande ist, weißes Licht, insbesondere warmes weißes Licht zu verwirklichen.The present invention provides a housing for light-emitting diodes capable of producing white light, in particular warm white light.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Gehäuse für Licht emittierende Dioden bereit, das imstande ist, elektrische Stabilität durch Verhindern von Stromleckage bereitzustellen, die von Licht emittierenden Diodenchips herrühren kann.The present invention provides a light emitting diode package that is capable of providing electrical stability by preventing current leakage that may result from light emitting diode chips.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Gehäuse für Licht emittierende Dioden bereit, das imstande ist, Feuchtigkeitsinfiltration zu verhindern.The present invention provides a housing for light-emitting diodes capable of preventing moisture infiltration.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Gehäuse für Licht emittierende Dioden bereit, das einen niedrigen Lichtverlust und einen hohen Wärmedissipations-Wirkungsgrad erfährt, während die Beschränkung beim Anbringen und/oder Drahtbonden von Licht emittierenden Dioden verringert wird.The present invention provides a light emitting diode package that experiences low light loss and high heat dissipation efficiency while reducing the limitation on mounting and / or wire bonding of light emitting diodes.
Technische Lösung Technical solution
In Übereinstimmung mit einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Gehäuse für Licht emittierende Dioden bereit, mit: einem Gehäusekörper, der einen Hohlraum aufweist; einem Licht emittierenden Diodenchip, der eine Mehrzahl von Licht emittierenden Zellen aufweist, die miteinander in Reihe geschaltet sind; und einem Paar von Ableitelektroden. Die Licht emittierenden Zellen können zwischen dem Paar von Ableitelektroden in Reihe geschaltet sein. Es ist möglich, ein Hochspannungsgehäuse für Licht emittierende Dioden bereitzustellen, das imstande ist, einer Zunahme in der Gehäusegröße entgegenzuwirken, indem der Licht emittierende Diodenchip darauf angebracht wird, der die Licht emittierenden Diodenzellen darauf aufweist.In accordance with one aspect, the present invention provides a light emitting diode package, comprising: a package body having a cavity; a light-emitting diode chip having a plurality of light-emitting cells connected in series with each other; and a pair of lead electrodes. The light emitting cells may be connected in series between the pair of lead electrodes. It is possible to provide a high voltage package for light emitting diodes capable of counteracting an increase in package size by mounting the light emitting diode chip thereon having the light emitting diode cells thereon.
Eine Landekontaktstelle kann auf einer unteren Oberfläche des Hohlraums positioniert sein, und der Licht emittierende Diodenchip kann auf der Landekontaktstelle angebracht sein. Ferner können Bondkontaktstellen von der Landekontaktstelle auf der unteren Oberfläche des Hohlraums getrennt werden und Drähte aufweisen, die an den Bondkontaktstellen gebondet sind. Zwei der Bondkontaktstellen können jeweils mit dem Paar von Ableitelektroden verbunden sein.A landing pad may be positioned on a lower surface of the cavity, and the light emitting diode chip may be mounted on the landing pad. Furthermore, bond pads may be separated from the landing pad on the bottom surface of the cavity and have wires bonded to the bond pads. Two of the bond pads may each be connected to the pair of lead electrodes.
Ferner kann das Gehäuse für eine Licht emittierende Diode weitere Zenerdioden aufweisen. Die Zenerdioden können zu dem Licht emittierenden Diodenchip parallel geschaltet sein. Die Zenerdioden können jeweils auf den beiden Bondkontaktstellen angebracht sein. Die Zenerdioden können mit entgegengesetzten Polaritäten parallel zu dem Licht emittierenden Diodenchip geschaltet sein. Somit ist es möglich, elektrostatische Entladung in einer Vorwärts- oder Rückwärts-Richtung zu verhindern.Furthermore, the housing for a light-emitting diode may comprise further zener diodes. The zener diodes may be connected in parallel with the light emitting diode chip. The Zener diodes may each be mounted on the two bond pads. The zener diodes may be connected in opposite polarities in parallel with the light emitting diode chip. Thus, it is possible to prevent electrostatic discharge in a forward or reverse direction.
Die Landekontaktstelle kann aus einem metallischen Material mit hohem Reflexionsvermögen gebildet werden. Somit ist es möglich, von dem Licht emittierenden Diodenchip emittiertes Licht mit der Landekontaktstelle zu reflektieren, wodurch ein hoher Wirkungsgrad des Gehäuses für Licht emittierende Diode bereitgestellt wird.The landing pad can be formed of a metallic material with high reflectivity. Thus, it is possible to reflect light emitted from the light emitting diode chip to the landing pad, thereby providing high efficiency of the light emitting diode package.
Das Gehäuse für Licht emittierende Dioden kann ferner mindestens einen Licht emittierenden Diodenchip aufweisen, der Licht emittiert, das ein unterschiedliches Licht von dem Licht aufweist, das von dem Licht emittierenden Diodenchip emittiert wird, der die Mehrzahl von Licht emittierenden Zellen aufweist. Es ist möglich, verschiedene Farben, beispielsweise weißes Licht durch eine Kombination dieser Licht emittierenden Diodenchips und des Leuchtstoffs zu verwirklichen.The light emitting diode package may further include at least one light emitting diode chip that emits light having a different light from the light emitted from the light emitting diode chip having the plurality of light emitting cells. It is possible to realize various colors, for example white light, by a combination of these light-emitting diode chips and the phosphor.
Ein Formteil kann den Licht emittierenden Diodenchip, der die Mehrzahl von Licht emittierenden Zellen aufweist, und den mindestens einen Licht emittierenden Diodenchip abdecken, und der Leuchtstoff kann in dem Formteil verteilt sein.A molding may cover the light-emitting diode chip having the plurality of light-emitting cells and the at least one light-emitting diode chip, and the phosphor may be dispersed in the molding.
Das Gehäuse für Licht emittierende Dioden kann eine Mehrzahl von Landekontaktstellen aufweisen, die voneinander auf der unteren Oberfläche des Hohlraums getrennt sind, und der Licht emittierenden Diodenchip mit der Mehrzahl von Licht emittierenden Zellen und der mindestens eine Licht emittierende Diodenchip kann jeweils auf den Landekontaktstellen angebracht sein. Diese Licht emittierenden Diodenchips können miteinander zwischen dem Paar von Ableitelektroden in Reihe geschaltet sein.The light emitting diode package may include a plurality of landing pads separated from each other on the bottom surface of the cavity, and the light emitting diode chip having the plurality of light emitting cells and the at least one light emitting diode chip may be respectively mounted on the landing pads , These light emitting diode chips may be connected in series with each other between the pair of lead electrodes.
Der Licht emittierende Diodenchip mit der Mehrzahl von Licht emittierenden Zellen kann blaues Licht emittieren, und der mindestens eine Licht emittierende Diodenchip kann rotes Licht emittieren.The light-emitting diode chip having the plurality of light-emitting cells can emit blue light, and the at least one light-emitting diode chip can emit red light.
Von daher ist es möglich, ein Gehäuse für Licht emittierende Dioden bei Hochspannung zu betreiben, indem ein blaues Licht emittierender Diodenchip, der eine Mehrzahl von Licht emittierenden Zellen aufweist, die seriell miteinander verbunden sind, mit einer Mehrzahl von rotes Licht emittierenden Diodenchips in dem Gehäuses für Licht emittierende Dioden seriell verbunden werden. Ferner ist es möglich zu verhindern, dass Stromleckage von den Licht emittierenden Diodenchips auftritt, indem die Licht emittierenden Diodenchips auf den jeweiligen Landekontaktstellen getrennt voneinander angebracht werden. Außerdem ist es möglich, warmes weißes Licht unter Hochspannungsbedingungen über eine Kombination aus einem blaues Licht emittierenden Diodenchip, einer Mehrzahl von rotes Licht emittierenden Diodenchips und einem Leuchtstoff zu verwirklichen.Therefore, it is possible to operate a housing for light emitting diodes at high voltage by having a blue light emitting diode chip having a plurality of light emitting cells connected in series with a plurality of red light emitting diode chips in the housing be serially connected for light-emitting diodes. Further, it is possible to prevent current leakage from the light-emitting diode chips by placing the light-emitting diode chips on the respective landing pads separately from each other. In addition, it is possible to realize warm white light under high voltage conditions through a combination of a blue light emitting diode chip, a plurality of red light emitting diode chips, and a phosphor.
Der Leuchtstoff ist über dem blaues Licht emittierenden Diodenchip und den rotes Licht emittierenden Diodenchips angeordnet, um die Frequenz des Lichts zu ändern, das von dem blaues Licht emittierenden Diodenchip emittiert wird, während das Licht, das von dem blaues Licht emittierenden Diodenchip emittiert wird, und das Licht, das von dem rotes Licht emittierenden Diodenchip emittiert wird, gestreut wird, um das Licht gleichmäßig zu mischen.The phosphor is disposed over the blue light emitting diode chip and the red light emitting diode chip to change the frequency of the light emitted from the blue light emitting diode chip, while the light emitted from the blue light emitting diode chip and the light emitted from the red light emitting diode chip is scattered to uniformly mix the light.
In einigen Ausführungsformen kann der Hohlraum einen ersten Hohlraum und einen zweiten Hohlraum mit einer dazwischen ausgebildeten Stufe umfassen. Hier kann der erste Hohlraum unter dem zweiten Hohlraum lokalisiert sein, und die Landekontaktstellen können auf einer unteren Oberfläche des ersten Hohlraums positioniert sein.In some embodiments, the cavity may include a first cavity and a second cavity having a step formed therebetween. Here, the first cavity may be located under the second cavity, and the landing pads may be positioned on a lower surface of the first cavity.
Das Hochspannungsgehäuse für Licht emittierende Dioden kann ferner aufweisen: ein Formteil, das die Licht emittierenden Diodenchips in dem ersten Hohlraum abdeckt, ein Bondmittel, das auf einer unteren Oberfläche des zweiten Hohlraums und dem Formteil ausgebildet ist, und eine Linse, die an dem Gehäusekörper durch das Bondmittel gebondet ist. Die Linse ermöglicht die Einstellung eines Orientierungwinkels von Licht.The high-voltage housing for light-emitting diodes may further comprise: a molded part, covering the light emitting diode chips in the first cavity, bonding means formed on a lower surface of the second cavity and the molding, and a lens bonded to the housing body by the bonding means. The lens allows adjustment of an orientation angle of light.
Der Leuchtstoff kann in dem Formteil verteilt sein. Das Formteil kann ein Silikon vom Gel-Typ sein, und das Bondmittel kann ein Silikon hoher Härte sein, das eine Durometer Shore-Härte von 60 oder mehr aufweist. Es ist möglich, Grenzflächeneigenschaften zwischen dem Formteil und dem Bondmittel und zwischen dem Bondmittel und der Linse zu verstärken, und insbesondere Grenzschicht-Delamination und Feuchtigkeitsinfiltration durch eine Kombination des Formteils aus Silikon vom Gel-Typ und des Bondmittels aus Silikon hoher Härte zu verhindern. Vorzugsweise ist die Linse eine Glaslinse, um die Feuchtigkeitsinfiltration zu verhindern.The phosphor can be distributed in the molding. The molding may be a gel-type silicone, and the bonding agent may be a high-hardness silicone having a durometer Shore hardness of 60 or more. It is possible to enhance interfacial properties between the molding and the bonding agent and between the bonding agent and the lens, and in particular, to prevent boundary layer delamination and moisture infiltration by a combination of the gel type silicone molding compound and the high hardness silicone bonding agent. Preferably, the lens is a glass lens to prevent moisture infiltration.
In einer Ausführungsform kann der Gehäusekörper ein Gehäuseunterteil mit einer Stapelstruktur von Substraten und ein Gehäuseoberteil aufweisen, das auf dem Gehäuseunterteil gestapelt ist und den darin ausgebildeten Hohlraum aufweist. Hier können die Ableitelektroden elektrisch mit leitenden Mustern verbunden sein, die zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil ausgebildet sind, und können sich zu einer unteren Oberfläche des Gehäusekörpers durch eine Seitenoberfläche des Gehäusekörpers erstrecken. Ferner kann der Gehäusekörper Rillen aufweisen, die auf einem Seitenumfang des Gehäusekörpers ausgebildet sind, und die Ableitelektroden können sich jeweils zu der unteren Oberfläche des Gehäusekörpers entlang der Rillen erstrecken. Hier können die Rillen auf Seitenecken des Gehäusekörpers ausgebildet werden. Das Gehäuseunterteil kann keramische Substrate aufweisen, die in zwei oder mehr Schichten gestapelt sind, und die Ableitelektroden können das keramische Substrat fest umgeben, das in zwei oder mehr Schichten gestapelt ist. Die Ableitelektroden können voneinander getrennt und ausgebildet werden, einen ausgedehnten Bereich aufzuweisen, oder die untere Oberfläche des Gehäuseunterteils und ein metallischer Wärme-dissipierender Abschnitt können zwischen den Ableitelektroden auf der unteren Oberfläche davon ausgebildet werden.In an embodiment, the housing body may include a housing bottom having a stacked structure of substrates and a housing top stacked on the housing bottom and having the cavity formed therein. Here, the diverting electrodes may be electrically connected to conductive patterns formed between the housing top and the housing bottom, and may extend to a bottom surface of the housing body through a side surface of the housing body. Further, the case body may have grooves formed on a side periphery of the case body, and the drain electrodes may extend to the bottom surface of the case body along the grooves, respectively. Here, the grooves may be formed on side corners of the case body. The housing bottom may include ceramic substrates stacked in two or more layers, and the drain electrodes may tightly surround the ceramic substrate stacked in two or more layers. The drain electrodes may be separated from each other and formed to have an extended area, or the lower surface of the case bottom and a metallic heat-dissipating portion may be formed between the drain electrodes on the lower surface thereof.
In einer Ausführungsform kann der Gehäusekörper ein unteres dielektrisches Substrat und ein oberes dielektrisches Substrat aufweisen, das auf dem unteren dielektrischen Substrat gestapelt ist. Hier können obere leitende Muster auf einer oberen Oberfläche des oberen dielektrischen Substrats ausgebildet werden, mittlere leitende Muster zwischen den oberen und unteren dielektrischen Substraten ausgebildet werden, um mit den oberen leitenden Mustern durch obere Kontaktlöcher verbunden zu werden, und untere leitenden Muster auf einer unteren Oberfläche des unteren dielektrischen Substrats ausgebildet werden, um mit den mittleren leitenden Mustern durch untere Kontaktlöcher verbunden zu werden. Wärmesenkenmuster für die Wärmedissipation können zwischen den oberen und unteren dielektrischen Substraten und auf der unteren Oberfläche des unteren dielektrischen Substrats ausgebildet werden und können miteinander durch ein Wärmetransfer-Kontaktloch verbunden werden, welche das untere dielektrische Substrat durchdringt.In an embodiment, the package body may include a lower dielectric substrate and an upper dielectric substrate stacked on the lower dielectric substrate. Here, upper conductive patterns may be formed on an upper surface of the upper dielectric substrate, middle conductive patterns may be formed between the upper and lower dielectric substrates so as to be connected to the upper conductive patterns through upper contact holes, and lower conductive patterns on a lower surface of the lower dielectric substrate to be connected to the middle conductive patterns through lower contact holes. Heat sink patterns for heat dissipation may be formed between the upper and lower dielectric substrates and on the lower surface of the lower dielectric substrate, and may be connected to each other through a heat transfer contact hole penetrating the lower dielectric substrate.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Gehäuse für Licht emittierende Dioden bereit, das einen Gehäusekörper und einen auf dem Gehäusekörper angebrachten Licht emittierenden Diodenchip aufweist. Der Gehäusekörper des Gehäuses für Licht emittierende Dioden umfasst ein oberes dielektrisches Substrat mit einer Mehrzahl von oberen leitenden Mustern, die auf einer oberen Oberfläche des oberen dielektrischen Substrats ausgebildet sind, ein unteres dielektrisches Substrat mit einer Mehrzahl von unteren leitenden Mustern, die auf einer unteren Oberfläche des unteren dielektrischen Substrats ausgebildet sind, eine Mehrzahl von mittleren leitenden Mustern, die zwischen den oberen und unteren dielektrischen Substraten ausgebildet sind, obere Kontaktlöcher, die in dem oberen dielektrischen Substrat ausgebildet sind, um die oberen leitenden Muster jeweils mit den mittleren leitenden Mustern dahindurch zu verbinden, und untere Kontaktlöcher, die in dem unteren dielektrischen Substrat ausgebildet sind, um die mittleren leitenden Muster jeweils mit den unteren leitenden Mustern dahindurch zu verbinden.In accordance with another aspect, the present invention provides a light emitting diode package having a package body and a light emitting diode chip mounted on the package body. The package body of the light emitting diode package includes an upper dielectric substrate having a plurality of upper conductive patterns formed on an upper surface of the upper dielectric substrate, a lower dielectric substrate having a plurality of lower conductive patterns formed on a lower surface of the lower dielectric substrate, a plurality of middle conductive patterns formed between the upper and lower dielectric substrates, upper contact holes formed in the upper dielectric substrate to thereacross the upper conductive patterns with the middle conductive patterns, respectively and bottom contact holes formed in the lower dielectric substrate for connecting the middle conductive patterns to the lower conductive patterns, respectively.
In einer Ausführungsform kann das Gehäuse für Licht emittierende Dioden ferner einen transparenten Verkapselungsabschnitt aufweisen, der über der oberen Oberfläche des oberen dielektrischen Substrats ausgebildet ist, um den Licht emittierenden Diodenchip und die oberen leitenden Muster abzudecken. Der transparente Verkapselungsabschnitt kann eine Linse aufweisen, die eine Mitte aufweist, die mit der des Licht emittierenden Diodenchips koinzidiert. Mindestens eines der mittleren leitenden Muster kann sich zu einer Seitenoberfläche des oberen dielektrischen Substrats oder des unteren dielektrischen Substrats erstrecken, um zu der Außenseite freizuliegen. In einer Ausführungsform liegen eine Seitenoberfläche des oberen dielektrischen Substrats und eine Seitenoberfläche des unteren dielektrischen Substrats auf der gleichen Schnittebene, mindestens eines der mittleren leitenden Muster erstreckt sich zu der gleichen Schnittebene, um zu der Außenseite freizuliegen, und sämtliche der oberen leitenden Muster und sämtliche der unteren leitenden Muster sind in begrenzten Bereichen ausgebildet, um nicht die gleiche Schnittebene zu erreichen. Mindestens eines der oberen Kontaktlöcher und mindestens eines der unteren Kontaktlöcher können mit mindestens einem der mittleren leitenden Muster verbunden sein, während sie sich miteinander abwechseln. Das obere dielektrische Substrat kann zwei obere leitende Muster aufweisen, die auf der oberen Oberfläche davon ausgebildet sind. Ein erstes Wärmesenkenmuster kann zwischen dem oberen dielektrischen Substrat und dem unteren dielektrischen Substrat ausgebildet werden, ein zweites Wärmesenkenmuster kann auf der unteren Oberfläche des unteren dielektrischen Substrats ausgebildet werden, und ein Wärmetransfer-Kontaktloch kann in dem unteren dielektrischen Muster ausgebildet werden, um das erste Wärmesenkenmuster mit dem zweiten Wärmesenkenmuster zu verbinden. Die oberen leitenden Muster können ein erstes oberes leitendes Muster in einer Mitte des oberen dielektrischen Substrats und zweite und dritte obere leitende Muster an entgegengesetzten Seiten des oberen dielektrischen Substrats aufweisen. Eine Ausrichtungsmarke des Licht emittierenden Diodenchips kann mindestens einem der oberen leitenden Muster bereitgestellt werden und kann durch regionales Freilegen der oberen Oberfläche des oberen dielektrischen Substrats innerhalb des oberen leitenden Musters ausgebildet werden. Das obere dielektrische Substrat kann darauf mit einer Unterscheidungsmarke zum Unterscheiden einer Position der Linse ausgebildet werden. Die Mehrzahl von oberen leitenden Mustern, die Mehrzahl von mittleren leitenden Mustern und die Mehrzahl von unteren leitenden Mustern können durch regionale Metallplattierung ausgebildet werden.In one embodiment, the light emitting diode package may further include a transparent encapsulant portion formed over the upper surface of the upper dielectric substrate to cover the light emitting diode chip and the upper conductive patterns. The transparent encapsulation portion may include a lens having a center coincident with that of the light emitting diode chip. At least one of the middle conductive patterns may extend to a side surface of the upper dielectric substrate or the lower dielectric substrate to be exposed to the outside. In one embodiment, a side surface of the upper dielectric substrate and a side surface of the lower dielectric substrate lie on the same sectional plane, at least one of the middle conductive patterns extends to the same sectional plane to expose to the outside, and all of the upper conductive patterns and all of the above lower conductive patterns are formed in limited areas so as not to reach the same cutting plane. At least one of the upper contact holes and at least one of the lower contact holes may be connected to at least one of the middle conductive patterns while alternating with each other. The upper dielectric substrate may have two upper conductive patterns formed on the upper surface thereof. A first heat sink pattern may be formed between the upper dielectric substrate and the lower dielectric substrate, a second heat sink pattern may be formed on the lower surface of the lower dielectric substrate, and a heat transfer contact hole may be formed in the lower dielectric pattern to form the first heat sink pattern to connect with the second heat sink pattern. The upper conductive patterns may include a first upper conductive pattern in a center of the upper dielectric substrate and second and third upper conductive patterns on opposite sides of the upper dielectric substrate. An alignment mark of the light-emitting diode chip may be provided to at least one of the upper conductive patterns and may be formed by regionally exposing the upper surface of the upper dielectric substrate within the upper conductive pattern. The upper dielectric substrate may be formed thereon with a discrimination mark for discriminating a position of the lens. The plurality of upper conductive patterns, the plurality of middle conductive patterns and the plurality of lower conductive patterns may be formed by regional metal plating.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Gehäuse für Licht emittierende Dioden bereit, das einen Gehäusekörper und einen auf dem Gehäusekörper angebrachten Licht emittierenden Diodenchip aufweist. Der Gehäusekörper kann aufweisen: eine Mehrzahl von oberen leitenden Mustern, die auf einer oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats durch Metallplattierung ausgebildet sind und elektrisch mit dem Licht emittierenden Diodenchip durch Chip-Befestigung (die attaching) oder Drahtbonden verbunden sind, eine Mehrzahl von unteren leitenden Mustern, die auf einer unteren Oberfläche der dielektrischen Substrat durch Metallplattierung ausgebildet sind, leitende Materialien, die sich von den jeweiligen oberen leitenden Mustern zu den jeweiligen unteren leitenden Mustern durch ein Inneres des dielektrischen Substrats erstrecken, und ein Wärmesenkenmuster, das auf der unteren Oberfläche des dielektrischen Substrats durch Metallplattierung ausgebildet und von den oberen leitenden Mustern elektrisch getrennt ist. Das dielektrische Substrat kann ein einzelnes keramisches Substrat mit dem oberen leitenden Muster auf einer oberen Oberfläche davon und dem unteren leitenden Muster auf einer unteren Oberfläche davon aufweisen. In einer Ausführungsform kann das dielektrische Substrat eine Stapelstruktur von oberen und unteren keramischen Substraten aufweisen, in der das obere keramische Substrat die oberen leitenden Muster auf einer oberen Oberfläche davon und das untere keramische Substrat die unteren leitenden Muster auf einer unteren Oberfläche davon aufweist.In accordance with another aspect, the present invention provides a light emitting diode package having a package body and a light emitting diode chip mounted on the package body. The package body may include: a plurality of upper conductive patterns formed on an upper surface of a dielectric substrate by metal plating and electrically connected to the light emitting diode chip by die attaching or wire bonding, a plurality of lower conductive patterns formed on a lower surface of the dielectric substrate by metal plating, conductive materials extending from the respective upper conductive patterns to the respective lower conductive patterns through an inside of the dielectric substrate, and a heat sink pattern formed on the lower surface of the dielectric substrate Substrate formed by metal plating and is electrically isolated from the upper conductive patterns. The dielectric substrate may include a single ceramic substrate having the upper conductive pattern on an upper surface thereof and the lower conductive pattern on a lower surface thereof. In an embodiment, the dielectric substrate may comprise a stacked structure of upper and lower ceramic substrates in which the upper ceramic substrate has the upper conductive patterns on an upper surface thereof and the lower ceramic substrate has the lower conductive patterns on a lower surface thereof.
In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Gehäuse für Licht emittierende Dioden bereit, mit: einem Gehäusekörper, der ein erstes keramisches Substrat, das leitende Muster einschließlich einer Landekontaktstelle darauf ausgebildet aufweist, und mindestens ein zweites keramisches Substrat umfasst, das unter dem ersten keramischen Substrat angeordnet ist; einem Licht emittierenden Diodenchip, der auf der Landekontaktstelle angebracht ist; und Ableitelektroden, die mit mindestens einigen der leitenden Muster verbunden sind, während sie sich zu einer unteren Oberfläche des Gehäusekörpers durch eine Seitenoberfläche des Gehäusekörpers erstrecken. In einer Ausführungsform kann der Licht emittierende Diodenchip eine Mehrzahl von Licht emittierenden Zellen aufweisen, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Jede der Ableitelektroden kann sich zu der unteren Oberfläche des Gehäusekörpers entlang jeder Seitenecke des Gehäusekörpers erstrecken. Ferner können die Seitenecken des Gehäusekörpers mit Rillen ausgebildet werden, die jeweils die Ableitelektroden aufnehmen.In accordance with yet another aspect, the present invention provides a light emitting diode package comprising: a package body including a first ceramic substrate having conductive patterns including a landing pad formed thereon and at least one second ceramic substrate under the first ceramic substrate is disposed; a light-emitting diode chip mounted on the landing pad; and drain electrodes connected to at least some of the conductive patterns while extending to a lower surface of the case body through a side surface of the case body. In an embodiment, the light-emitting diode chip may include a plurality of light-emitting cells connected in series with each other. Each of the drain electrodes may extend to the lower surface of the case body along each side corner of the case body. Further, the side corners of the case body may be formed with grooves each receiving the lead electrodes.
Vorteilhafte WirkungenAdvantageous effects
Gemäß einer Ausführungsform kann das Gehäuse für Licht emittierende Dioden bei Hochspannung arbeiten und eine Zunahme einer Gehäusegröße durch Einführen eines Licht emittierenden Diodenchips verhindern, der eine Mehrzahl von in Reihe geschalteter Licht emittierender Zellen aufweist. Ferner ist es möglich, verschiedene Farben durch eine Kombination des Licht emittierenden Diodenchips, der die in Reihe geschalteten Licht emittierenden Zellen aufweist, und einem weiteren Licht emittierenden Diodenchip, der Licht emittiert, das eine von dem Licht emittierenden Diodenchip unterschiedliche Frequenz aufweist, zu verwirklichen. Ferner sind diese Licht emittierenden Diodenchips auf voneinander getrennten Landekontaktstellen angebracht, wodurch Stromleckage von den Licht emittierenden Diodenchips verhindert wird. Die Landekontaktstellen dissipieren Wärme von den Licht emittierenden Diodenchips, wodurch die Wärmedissipation des Gehäuses für Licht emittierende Dioden verstärkt wird. Außerdem ist es möglich, eine hohe Ausbringung von weißem Licht, insbesondere warmen weißem Licht, unter Hochspannungsbedingungen durch eine Kombination eines blaues Licht emittierenden Diodenchips, einer Mehrzahl von rotes Licht emittierenden Diodenchips und eines Leuchtstoffs zu verwirklichen. Ferner ist es möglich, Feuchtigkeitsinfiltration von außen durch eine Kombination eines Formteils aus Silikon vom Gel-Typ, eines Bondmittels hoher Härte aus Silikon und einer Glaslinse zu verhindern.According to an embodiment, the light emitting diode package may operate at high voltage and prevent an increase in package size by introducing a light emitting diode chip having a plurality of light emitting cells connected in series. Further, it is possible to realize various colors by a combination of the light emitting diode chip having the series light emitting cells and another light emitting diode chip emitting light having a different frequency from the light emitting diode chip. Further, these light emitting diode chips are mounted on separate landing pads, thereby preventing current leakage from the light emitting diode chips. The landing pads dissipate heat from the light emitting diode chips, thereby enhancing the heat dissipation of the light emitting diode package. In addition, it is possible to realize high output of white light, especially warm white light, under high voltage conditions by a combination of a blue light emitting diode chip, a plurality of red light emitting diode chips, and a phosphor. Further, it is possible to prevent moisture infiltration from the outside by a combination of a gel-type silicone molded article, a silicone high-hardness bonding agent, and a glass lens.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Gehäusekörper ein Gehäuseunterteil und ein Gehäuseoberteil und eine mittlere Schicht mit leitenden Mustern, wie beispielsweise (einer) Landekontaktstelle(n), und (eine) Bondkontaktstelle(n) ist (sind) zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil angeordnet, in der sich mindestens einige der leitenden Muster zu einer unteren Seite des Gehäusekörpers entlang einer Seitenoberfläche des Gehäusekörpers erstrecken, um zu der Außenseite freizuliegen, sodass das Gehäuse für Licht emittierende Dioden eine verbesserte Wärmedissipation aufweist. Außerdem umgeben die leitenden Muster fest das Gehäuseunterteil, insbesondere zwei oder mehr Schichten von dielektrischen Substraten (oder keramischen Substraten), wodurch ermöglicht wird, dass das Gehäuseunterteil stabiler befestigt wird.In a further embodiment, the housing body comprises a housing bottom and a housing top and a middle layer with conductive patterns, such as land contact (s), and bonding pad (s) is disposed between the housing top and the housing bottom. wherein at least some of the conductive patterns extend toward a lower side of the case body along a side surface of the case body so as to be exposed to the outside, so that the light emitting diode case has improved heat dissipation. In addition, the conductive patterns tightly surround the housing bottom, in particular two or more layers of dielectric substrates (or ceramic substrates), thereby allowing the housing bottom to be more stably fixed.
In einer Ausführungsform ist ein Licht emittierender Diodenchip direkt auf einer oberen Oberfläche eines Gehäusekörpers angebracht, der eine Wärmesenkenstruktur aufweist, auf der (ein) Licht emittierende(r) Diodenchip(s) und/oder eine Zener-Diode(n) durch Drahtbonden angeordnet ist/sind, wodurch die räumliche Einschränkung gemindert wird, die durch Anbringen und/oder Drahtbonden des/der Licht emittierenden Diodenchips und/oder der Zenerdiode(n) verursacht wird. Ferner werden, da der Gehäusekörper von einer Substratgestalt ist, die obere und untere dielektrische Substrate aufweist, Wärmedissipationpfade zusätzlich in unterschiedlichen Richtungen zwischen den oberen und unteren dielektrischen Substraten ausgebildet, wodurch der Wärmedissipationswirkungsgrad verbessert wird. Ferner ist es möglich, die Wärmedissipationspfade zu vermehren oder den Bereich der Wärmedissipationspfade über mittlere leitende Muster zu vergrößern. Die mittleren leitenden Muster können eine Konzentration von Wärme auf einem Kontaktloch oder dem dielektrischen Substrat nahe dem Kontaktloch verhindern. Ein oberes Kontaktloch und ein unteres Kontaktloch sind miteinander durch ein einzelnes mittleres leitendes Muster verbunden, während sie sich miteinander abwechseln, wodurch eine Zunahme in der Anzahl von Wärmedissipationspfade oder eine Vergrößerung des Bereichs der Wärmedissipationspfade durch die mittleren leitenden Muster ermöglicht wird. Die mittleren leitenden Muster können sich zu der Seitenoberfläche des oberen oder unteren dielektrischen Substrats erstrecken, um zu der Außenseite freizuliegen, wodurch die konvektive Wärmedissipationswirkung verbessert wird. Hier kann der Gehäusekörper die Wärmedissipations-Substratstruktur durch Aufteilen eines großen einzelnen Substrats in mehrere Substrate durch Zerteilen (dicing) erzeugt werden. In diesem Fall werden obere und untere leitende Muster in begrenzten Bereichen ausgebildet, um eine durch Zerteilen gebildete Schnittebene nicht zu erreichen, sodass es möglich ist, zu verhindern, dass die leitenden Muster beschädigt oder von dem Gehäusekörper losgelöst werden.In one embodiment, a light-emitting diode chip is mounted directly on an upper surface of a package body having a heat sink structure on which light-emitting diode chip (s) and / or zener diode (s) are wire-bonded /, thereby reducing the spatial restriction caused by attaching and / or wire bonding the light emitting diode chip (s) and / or the zener diode (s). Further, since the case body is of a substrate shape having upper and lower dielectric substrates, heat dissipation paths are additionally formed in different directions between the upper and lower dielectric substrates, thereby improving the heat dissipation efficiency. Furthermore, it is possible to increase the heat dissipation paths or to increase the area of the heat dissipation paths via middle conductive patterns. The middle conductive patterns can prevent a concentration of heat on a contact hole or the dielectric substrate near the contact hole. An upper contact hole and a lower contact hole are connected to each other by a single middle conductive pattern while alternating with each other, thereby enabling an increase in the number of heat dissipation paths or an increase in the area of the heat dissipation paths through the middle conductive patterns. The middle conductive patterns may extend to the side surface of the upper or lower dielectric substrate to be exposed to the outside, thereby improving the convective heat dissipation effect. Here, the package body may be formed by dicing the heat dissipation substrate structure by dividing a large single substrate into plural substrates. In this case, upper and lower conductive patterns are formed in limited areas so as not to reach a cutting plane formed by dicing, so that it is possible to prevent the conductive patterns from being damaged or detached from the housing body.
Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings
Die obigen und weiteren Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlicher aus der ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen zeigen:The above and other aspects, features and advantages of the invention will be more clearly understood from the detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:
Beste AusführungsformBest embodiment
Hier werden nachstehend beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen werden zwecks Veranschaulichung angegeben, um einem Fachmann ein tiefgehendes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Somit sollte es ersichtlich sein, dass weitere Ausführungsformen basierend auf der vorliegenden Erfindung offensichtlich sein werden, und dass System-, Prozess- oder mechanische Änderungen durchgeführt werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Ebenso sei bemerkt, dass die Zeichnungen nicht genau maßstabsgerecht sind, und dass einige der Abmessungen, wie beispielsweise Breite, Länge, Dicke und dergleichen, zwecks Klarheit der Beschreibung in den Zeichnungen übertrieben sind. Gleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen überall in der Spezifikation und den Zeichnungen bezeichnet.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are given by way of illustration to provide a person skilled in the art with a thorough understanding of the present invention. Thus, it should be understood that other embodiments based on the present invention will be apparent, and that system, process, or mechanical changes may be made without departing from the scope of the present invention. It should also be understood that the drawings are not to scale and that some of the dimensions such as width, length, thickness and the like have been exaggerated for clarity of description in the drawings. Like elements are designated by like reference numerals throughout the specification and the drawings.
Mit Bezug auf
Der Gehäusekörper
Die Landekontaktstellen
Die Bondkontaktstellen
Die Ableitelektroden
Der blaues Licht emittierende Diodenchip
Die rotes Licht emittierenden Diodenchips
Die blaues und rotes Licht emittierenden Diodenchips
Ferner können Zenerdioden
Das Formteil
Der Leuchtstoff kann in dem Formteil
Die Linse
Obwohl eine Kunststofflinse ebenfalls als die Linse
In dieser Ausführungsform zeigen die rotes Licht emittierenden Diodenchips
In dieser Ausführungsform wird der Leuchtstoff veranschaulicht, wie er in dem Formteil
In dieser Ausführungsform dienen die blaues und rotes Licht emittierenden Diodenchips
Mit Bezug auf
Ferner sind, obwohl der blaues Licht emittierende Diodenchip
Die Zenerdioden
Die entgegengesetzten Anschlüsse der miteinander in Reihe geschalteten Licht emittierenden Diodenchips, das heißt der Ableitelektroden
Mit Bezug auf
In dieser Ausführungsform weist der Gehäusekörper
Mit Bezug auf
Das vierte keramische Substrat
Die leitenden Muster der mittleren Schicht
Mit Bezug auf
Mit Bezug auf
In dem Gehäusekörper
Wie am besten in
Wie in der ersten Ausführungsform können die Bondkontaktstellen
Wie in der ersten Ausführungsform sind die Ableitelektroden
Hier kann, wie in der ersten Ausführungsform, der blaues Licht emittierende Diodenchip
Die rotes Licht emittierenden Diodenchips
Die blaues und rotes Licht emittierenden Diodenchips
Ferner können Zenerdioden
Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention
Mit Bezug auf
Der Gehäusekörper
In dieser Ausführungsform weist der Licht emittierende Diodenchip
Mit Bezug auf
Ferner ist eine Ausrichtungsmarke
Mit erneutem Bezug auf
Das erste obere leitende Muster
In der zweiten Ausführungsform erstrecken sich die Ableitelektroden zu der unteren Oberfläche des Gehäusekörpers entlang des Seitenumfangs des Gehäusekörpers, wohingegen sich die Ableitelektroden dieser Ausführungsform zu der unteren Oberfläche des Gehäusekörpers durch den Gehäusekörper erstrecken.In the second embodiment, the drain electrodes extend to the lower surface of the case body along the side periphery of the case body, whereas the drain electrodes of this embodiment extend to the lower surface of the case body through the case body.
Andererseits kann das Gehäuse für Licht emittierende Dioden auf einer Leiterplatte (PCB, nicht gezeigt) angebracht werden, in der die ersten und zweiten unteren leitenden Muster
Die ersten und zweiten mittleren leitenden Muster
In dieser Ausführungsform ist der Gehäusekörper
Mit Bezug auf
Mit erneutem Bezug auf
Mit Bezug auf
Das erste Wärmesenkenmuster
Die ersten und zweiten Wärmesenkenmuster
Gemäß der dritten Ausführungsform sind ein einzelnes erstes oberes leitendes Muster
Als nächstes werden weitere Ausführungsformen des Gehäusekörpers beschrieben, die auf die vorliegende Erfindung anwendbar sind. Eine ausführliche Beschreibung sich wiederholender Elemente, die oben beschrieben sind, wird hierin weggelassen. Gleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet.Next, further embodiments of the case body applicable to the present invention will be described. A detailed description of repetitive elements described above will be omitted herein. Like elements are designated by like reference numerals.
Mit Bezug auf
Mit Bezug auf
Mit Bezug auf
Mit Bezug auf
Wie am besten in
Mit Bezug auf
Mit Bezug auf
Industrielle AnwendbarkeitIndustrial applicability
Mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden oben ausführlich beschrieben. Hier sei bemerkt, dass, obwohl ein auf eine Ausführungsform angewandtes spezifisches Element nicht auf weiteren Ausführungsformen in der vorliegenden Erfindung angewandt wird, das spezifische Element nicht bestimmt ist, nur auf diese Ausführungsform restriktiv angewandt zu werden, und dass ein Element/Elemente, das/die auf eine Ausführungsform angewandt wird/werden, ein Element/Elemente ersetzen kann/können, das/die auf andere Ausführungsformen angewandt wird/werden oder zusätzlich auf die anderen Ausführungsformen anwendbar sein kann/können.Several embodiments of the present invention are described in detail above. Here, it should be noted that although a specific element applied to an embodiment is not applied to other embodiments in the present invention, the specific element is not determined to be restrictively applied only to this embodiment, and that an element / elements that / which may be applied to one embodiment, may replace one element (s) applied to other embodiments, or may additionally be applicable to the other embodiments.
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